По данным различных источников, на сегодняшний день диабетом страдают от 230 до 347 миллионов человек по всему миру, что составляет около 6% взрослого населения. Примерно 90-95% из них имеют именно диабет 2 типа. В России около 9 миллионов человек больны сахарным диабетом 2 типа. У таких пациентов риск смерти от заболеваний сердечно-сосудистой системы и инсульта в 2-3 раза выше, слепота – в 10 раз, нефропатия – в 12-15 раз, а гангрена нижних конечностей – почти в 20 раз выше, чем среди общего населения.

Одним из факторов риска развития диабета 2 типа является воздействие токсичных веществ из окружающей среды, особенно хроническое воздействие мышьяка. Как показало новое исследование, это вещество влияет на чувствительность и выработку инсулина, уровень сахара в крови и липидный профиль, что является общими чертами начала и прогрессирования диабета. Мышьяк, являясь природным металоидом, содержится в почве и может быть одним из значительных загрязнителей питьевой воды, особенно при попадании в нее в небезопасных количествах.

Мышьяк присутствует почти во всех источниках подземных вод в регионах, где находятся горнорудные предприятия и производства по добыче цветных металлов. В городах, где сжигается уголь, концентрация мышьяка в воздухе может достигать 1-20 нг/м³, а вблизи медеплавильных предприятий и ТЭЦ, работающих на угле, это значение может достигать 70-500 нг/м³. В экологически чистых районах концентрация мышьяка не превышает 1 нг/м³. Риск накопления мышьяка также повышен у курильщиков табака.

Длительный оксидативный стресс, например, вызванный сигаретным дымом, радиацией, питанием с высоким содержанием сахара, жира и алкоголя или токсинами окружающей среды, способствует развитию ряда хронических состояний, включая рак, диабет и нейродегенеративные заболевания. Доктор Чжан и группа исследователей обнаружили, что воздействие мышьяка приводит к длительной и неконтролируемой активации NRF2, который ранее был определен как движущая сила прогрессирования рака и устойчивости к противораковой терапии.

В этом исследовании ученые также выяснили, что воздействие мышьяка приводит к непереносимости глюкозы и снижению чувствительности к инсулину. В частности, длительная активация NRF2 при хроническом воздействии мышьяка вызывает изменения в путях, которые контролируют метаболизм аминокислот, жирных кислот, углеводов и липидов. Полученные данные показали, что длительная активация NRF2 в ответ на мышьяк увеличивает выработку глюкозы в печени и ее высвобождение в кровоток, что представляет собой ключевой фактор изменений в системном уровне глюкозы в крови.

"Надеюсь, это исследование послужит основой для будущих исследований диабета, вызванного токсичными веществами, здесь, в Университете медицинских наук Аризоны, и в других местах", – отметил доктор Чжан, который также является заместителем директора Исследовательского центра UArizona Superfund. "Наша конечная цель – разработать эффективные превентивные или интервенционные стратегии для лечения уязвимых групп населения".